Запишите выражение для константы устойчивости данного комплекса. Предложите эксперимент, доказывающий, что хлорид-ионы входят в состав внутренней сферы комплекса.

Геометрическая изомерия (цис-транс изомерия) состоит в различном пространственном расположениии лигандов вокруг центрального атома. Так, [PtCl₂(NH₃)₂] существует в виде двух изомерных форм, отличающихся друг от друга рядом свойств.

- координационная полимерия- для данного типа изомерии соединения с одинаковым элементным составом отличаются молекулярной массой: [Pt(NH3)4][PtCl4] и [Pt(NH3)2Cl2] характеризуются одинаковым элементным составом, но разной молекулярной массой.

[Pt(NH3)2Cl2] не диссоциирует, т.к. является комплексным неэлектролитом.

диссоциации комплексного иона:[PtCl₂(NH₃)₂]=Pt²⁺+2 Cl^- +2NH₃

К_уст.=

PtCl₄-6NH₃PtCl₄-2NH₃, PtCl₄-2KCl.

Если подействовать на раствор первого соединения раствором AgNO₃, то весь содержащийся в нем хлор осаждается в виде хлорида серебра. Очевидно, что все четыре хлорид-иона находятся во внешней сфере и, следовательно, внутренняя сфера состоит только из молекул аммиака. Таким образом, координационная формула соединения будет [Pt(NH₃)6]Cl₄. Раствор соединения PtCl42NH₃ не дает осадка с AgNO₃, это соединение изображается формулой [Pt(NH₃)2Cl₄]. Наконец, из раствора» соединения Р1С1₄2КС1 нитрат серебра тоже не осаждает! AgCl, но путем обменных реакций можно установить, что в растворе имеются ионы калия. На этом основании строение его изображается формулой Кг₂[Р1С1₅].

2.Как по-вашему, почему кислота H₂SiF₆гораздо сильнее, чем H₂SiO₃?

Сила кислот определяется по степени их диссоциации. В этом отношении кремниевая кислота - очень слабая, к тому же почти не растворимая в воде. Кремнефтористоводородная - сильная кислота, сравнима азотной, но может существовать только в растворе. Почему сильнее? Потому, что фтор самый электроотрицательный элемент, а это сказывается на прочности связи Si-H

3.Что Вы знаете о влиянии комплексообразующей среды на химическую активность металлов подгруппы меди? Какова роль этого эффекта в технологических процессах выделения золо­та и серебра из рудных образований?

Известно, что медь и её аналоги (серебро и золото) растворяются в растворах основных цианидов в присутствии кислорода:
4Au + O2 +8NaCN +2H2O= 4Na[Au(CN)2] +4NaOH

Медь, кроме того, в присутствии кислорода растворяется в водных растворах аммиака:

4Cu +O2 +8NH3 +2H2O= 4[Cu(NH3)](OH)

Сделать вывод о роли комплексообразующей среде в усилении химической активности металлов, образованных элементами подгруппы меди."

Высокая устойчивость комплексов приводит к понижению электрохимического потенциала металла. Плюс к тому - образование растворимого соединения облегчает протекание реакции.

Медь(I), например, образует прочный комплекс с ацетонитрилом. В результате - HCl в ацетонитриле реагирует с медью с выделением водорода:

Cu + HCl --(An)--> [Cu(An)2]Cl + H2

Т.е. потенциал меди оказывается ниже потенциала водорода. В водной среде ситуация обратная, и медь в солянке не растворяется.

Для отделения самородного золота от пустой породы применяют промывку водой, растворение Аu в жидкой ртути с последующей разгонкой амальгамы. Лучшим методом отделения золота от пустой породы является цианидный метод. Этот метод основан на растворении Аu в растворе NаСN за счет окисления кислородом воздуха и перехода в анионный комплекс Nа[Аu(СN)2] с последующим вытеснением из цианоаурата (I) цинком:

2Nа[Аu(СN)₂] + Zn = Nа₂[Zn(СN)₄] + 2Аu

4.На основе теории кристаллического поля объясните, почему водные растворы MnSO₄,ZnSO₄и К₄[FeF₆] бесцветны.

Окраска ионов в одных растворах зависит не только от собственной природы, но и от наличия в растворе других веществ, а также от концентрации и температуры.

ТКП даёт простое объяснение факту наличия или отсутствия окраски у комплекса. Если возможны электронные переходы между орбиталями T_2g и E_g (а это возможно при электронной конфигурации центрального иона от d¹ до d⁹) комплексные соединения окрашены. Если же такие переходы невозможны (а это будет при электронных конфигурациях центрального иона d⁰ или d¹⁰) комплексные соединения бесцветны. Бесцветны комплексы серебра, меди (I), золота (I), цинка, кадмия, ртути (во всех случаях d¹⁰), алюминия, магния, скандия, лантана (во всех случаях d⁰). А комплексы меди (II), золота (III) уже окрашены; окрашены комплексные соединения железа (II) и (III), никеля, кобальта и т.д. В этих случаях центральные ионы имеют электронную конфигурацию dⁿ (n=1–9).

5. Что Вам известно об озоне? Расскажите, в чем суть проблемы «озоновых дыр».

Озо́н — состоящая из трёхатомных молекул O₃ аллотропная модификация кислорода. При нормальных условиях — голубой газ. При сжижении превращается в жидкость цвета индиго. В твёрдом виде представляет собой тёмно-синие, практически чёрные кристаллы.Обе связи O-O в молекуле озона имеют одинаковую длину 1,272 Å. Угол между связями составляет 116,78°. Центральный атом кислорода sp²-гибридизован, имеет одну неподелённую пару электронов.Термин озон был предложен немецким химиком X. Ф. Шёнбейном в 1840 году за его пахучесть, вошёл в словари в конце XIX века.

В лаборатории озон можно получить взаимодействием охлаждённой концентрированной серной кислоты с пероксидом бария[5]:

Озоновый слой, «оберегающий» наше с вами благополучие – разрушается. Длиться это, примерно 30 лет, исходя из докладов ученых. Бреши, образующиеся в озоновом слое «обозвали» озоновыми дырами. Самая большая расположена над Антарктидой. Понятие озоновая дыра, не означает в буквальном смысле отсутствия на этом участке атмосферы озона, но концентрация его меньше на 30-50 процентов нормы.Ученые считают, что причиной разрушения этого слоя – являются оксиды азота, которыми мы активно загрязняем атмосферу в последние несколько десятилетий.

6. Что Вы знаете о борной кислоте и специфике ее взаимодействия с водой?

Бо́рная кислота́ (ортоборная кислота) — слабая кислота, имеющая химическую формулу H₃BO₃.

Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек без запаха, имеет слоистую триклинную решетку, в которой молекулы кислоты соединены водородными связями в плоские слои, слои соединены между собой межмолекулярными связями (d= 0,318 нм).

Борная кислота токсична.Борная кислота применяется в медицине с 60-х годов XIX века как антисептическое средство не раздражающее ран и не имеющее вкуса, запаха и цвета. В современной медицине противомикробная эффективность борной кислоты считается низкой.

В природе свободная борная кислота встречается в виде минерала сассолина, в горячих источниках и минеральных водах.

Борная кислота проявляет очень слабые кислотные свойства. Она сравнительно мало растворима в воде. Ее кислотные свойства обусловлены не отщеплением протона Н⁺, а присоединением гидроксильного аниона:

K_a = 5.8·10⁻¹⁰ моль/л; pK_a = 9.24.

7. Какие химические процессы лежат в основе промышленного получения алюминия? В каких регионах России сосредоточены предприятия по производству алюминия?

Современный рентабельный способ получения алюминия был изобретен американцем Холлом и французом Эру в 1886 году. Он заключается в электролизе раствора оксида алюминия в расплавленном криолите. Расплавленный криолит растворяет Al2O3, как вода растворяет сахар. Электролиз “раствора” оксида алюминия в расплавленном криолите происходит так, как если бы криолит был только растворителем, а оксид алюминия ? электролитом.

Электрометаллургический способ.Это способы получения металлов с помощью электрического тока (электролиза). Просмотр фрагмента медиалекции. (CD)Этим методом получают алюминий, щелочные металлы, щелочноземельные металлы. При этом подвергают электролизу расплавы оксидов, гидроксидов или хлоридов.

Юг Сибири – это крупный район производства алюминия, как из своего собственного сырья, так и привозного из Урала и Казахстана. Здесь располагаются крупные металлургические заводы в Братске, Красноярске, Усть-Илимске, Саяногорске, Шелехове. Основным фактором размещения в этом районе является не столько добыча сырья, сколько производство дешевой электроэнергии, так как выплавка алюминия очень энергоёмкий процесс.

8. Сопоставьте химические свойства оксидов серы SO2 и SO3. Какова их роль в природе и технологических процессах?

SO2 - диоксид серы или сернистый газ

Проявляет свойства восстановителя и окислителя

Бесцветный газ с удушливым запахом, устойчив с водой превращается в сернистую кислоту:

SO2 + H2O = H2SO3

SO3 - триоксид серы или серный ангидрид

- типичный кислотный оксид

Проявляет свойства сильного окислителя.

Бесцветная жидкость, растворяется хорошо в воде с образованием серной кислоты:

SO3 + H2O = H2SO4

9)Дайте сравнительный анализ свойств: а) H₂S и H₂O; б) H₂O₂ и H₂S₂. Что Вам известно о серном колчедане (FeS₂)?

Химическое строение молекул H2S аналогично строению молекул H2O (угловая форма).

Но, в отличие от воды, молекулы H2S малополярны; водородные связи между ними не образуются; прочность молекул значительно ниже.

Физические свойства.

H2S -бесцветный газ с чрезвычайно неприятным удушливым запахом, очень ядовитый.

Сероводород в природе.

H2S присутствует в вулканических и подземных газах, в воде серных источников. Он образуется при гниении белков, содержащих серу, а также выделяется в процессе жизнедеятельности многочисленных микроорганизмов.

Химические свойства H2S

H2S- сильный восстановитель.

H2O может быть в 3-х агрегатных состояниях - жидком, твердом, газообразном.

температура кипения при ну. +100 градусов по Цельсию. замерзание при 0 градусах.

вода универсальный растворитель.

не имеет цвета, вкуса, запаха.

также вода хорошо тепло проводит.

но не проводит электричество.Перокси́д водоро́да H2O2 — простейший представитель пероксидов. Бесцветная жидкость с «металлическим» вкусом, неограниченно растворимая в воде, спирте и эфире. Концентрированные водные растворы взрывоопасны. Пероксид водорода является хорошим растворителем. Из воды выделяется в виде неустойчивого кристаллогидрата H2O2•2H2O.Пирит - FeS2 - от греч. "пиро" - огонь. Искрит при ударе. Цвет - светло-латунно-желтый, часто золотистый. Блек металлический. Непрозрачный. Твердость 6 -6,5. Хрупкий. Спайности нет. Происхождение магматическое, гидротермальное, осадочное. Сопутствующие минералы - грейгит, сидерит, галенит, барит и т. д. Используется для получение серной кислоты.

10) Что Вы знаете о структуре и химических свойствах гидразина и его производных ? Сфор­му­лируйте основные принципы подбора компонентов ракетного топлива.

Гидразин (NH2NH2) - это сильно гигроскопическая жидкость, обладающая заметной способностью поглощать из воздуха углекислоту и кислород. Замерзает гидразин при температуре плюс 1,5, кипит при температуре 113,5 (давление 760 мм рт. ст.)На воздухе горит синим пламенем. При этом выделяется значительное количество энергии.. Гидразин хорошо растворяется в воде, спиртах, аммиаке, аминах. Он нерастворим в углеводородах и их галоидоироизводных. Водные растворы обладают основными свойствами. Гидразин является сильным восстановителем. Благодаря этому он термодинамически неустойчив и легко разлагается под влиянием катализаторов, при нагревании до высоких температур, при действии излучений.Ракетными топливами называют вещества, способные в процессе химических превращений /горение/ выделять значительное количество тепла и использоваться в качестве источников энергии в авиации, ракетной технике и других областях энергетики. Ракетные /реактивные/ топлива делят на две основные категории — твердые и жидкие. В зависимости от этого различают и два типа ракетных двигателей — двигатели твердого топлива /РДТТ/ и жидкостные двигатели /ЖРД/. Последние в настоящее время являются наиболее распространенными и используются для запуска межконтинентальных и космических ракет.

По способу применения все топлива, используемые в жидкостных ракетных двигателях, делятся на однокомпонентные и двухкомпонентные. В ЖРД почти исключительно применяются последние. Унитарные топлива служат главным образом для приведения в действие топливных насосных агрегатов и некоторых двигателей малых тяг /например, для ориентации космических кораблей/.

В состав двухкомпонентного топлива входят: горючее /15-25%/ и окислитель /75-85%/, хранящиеся в двигателе в различных баках. Отсюда они подаются в камеру сгорания, где за счет продуктов их химического взаимодей ствия, вытекающих из сопла, создается реактивная тяга двигателя.

11)Расскажите о химических свойствах азотной кислоты. Какие взрывчатые вещества на основе соединений азота Вам известны ?

Химические свойства азотной кислоты

3) Азотная кислота по-разному реагирует с металлами. В этих реакциях в зависимости от концентрации кислоты и восстановительной способности металла выделяются различные оксиды азота, иногад азот и даже аммиак.

Азот входит в состав взрывчатых веществ (см. приложение), отравляющих веществ – ОВ (табун. VX-газы, азотистые иприты, синильная кислота, хлорциан, хлорпикрин и т.д.), ракетного топлива (гидразин), окислителей ракетного топлива (диоксид азота, азотная кислота).

12) Охарактеризуйте основные химические свойства пероксида водорода Н₂О₂. Как Вы считаете, в чем причина высокой реакционной способности соеди­нений с пероксидной группой?

Основные Химические свойства пероксида водорода:

Разлагается на кислород и воду при нагревании, под действием ультрафиолетового излучения, а также в присутствии ионов переходных металлов и серебра:

2Н2O2 → 2H2O + O2

Однако очень чистый пероксид водорода устойчив.

Пероксид водорода проявляет очень слабые кислотные свойства (К = 1,4·10–12). При действии концентрированного раствора Н2O2 на гидроксиды в ряде случаев можно выделить пероксиды металлов (Li2O2, MgO2 и др.):

Н2O2 + 2NaOH → Na2O2 + 2H2O

Пероксидная группа -O-O- входит в состав многих веществ. Такие вещества называют пероксидами, или пероксидными соединениями. К ним относятся пероксиды металлов (Na2O2, BaO2 и др.), которые можно рассматривать как соли пероксида водорода. Кислоты, содержащие пероксидную группу, называют пероксокислотами, например, пероксомонофосфорная H3PO5 и пероксидосерная H2S2O8 кислоты.

Высокий эх-потенциал для ОВР Н2О2 +2е=2ОН или Высокая реакционная способность свободных радикалов объясняется их стремлением достроить внешний электронный уровень до устойчивого октета. Алкильные радикалы - короткоживущие частицы. Их относительная устойчивость соответствует ряду: третичный > вторичный > первичный.

13.Расскажите о химических свойствах азота. Что Вы знаете о нитридах?